獨立學院《信號與系統(tǒng)》教學方法改革研究

陸 音 周 波 解培中

（南京郵電大學通達學院 江蘇 南京 210003）

0 引言

南京郵電大學通達學院現(xiàn)有在校生8300余人，設有22個以通信信息類專業(yè)為主干，理、工、文、管等相綜合的優(yōu)勢專業(yè)及專業(yè)方向?！缎盘柵c系統(tǒng)》課程是通達學院通信工程、信息工程、網(wǎng)絡工程、廣播電視工程、微電子學、光電信息工程、光信息科學與技術、自動化等專業(yè)重要的專業(yè)基礎課和主干課程，每年有一千多名學生學習64學時的《信號與系統(tǒng)》課程和48學時的《信號與系統(tǒng)B》課程?！缎盘柵c系統(tǒng)》課程的教學質量直接影響獨立學院人才培養(yǎng)的質量，也會對后續(xù)課程的學習產(chǎn)生影響。根據(jù)獨立學院學生的現(xiàn)狀和特點，從提高應用型人才培養(yǎng)質量的角度出發(fā)，改革《信號與系統(tǒng)》課程的教學方法，是課程教學小組的教學改革研究內(nèi)容。

2 學生現(xiàn)狀調查與分析

我們設計了《信號與系統(tǒng)》課程問卷調查表，共11項問題，包含單選題和多選題，內(nèi)容涉及先修課程、課堂教學、課外學習、問題答疑、教師評價等方面。我們抽取通信工程、廣播電視工程兩個專業(yè)160名二年級學生進行了問卷調查，收回有效問卷138份。

經(jīng)過統(tǒng)計，在調查問卷中60%的人對《信號與系統(tǒng)》課程的第一印象是“抽象”，16%的人是“害怕”。在問到對數(shù)學、物理、外語等先修基礎課程的看法時，48%的人“興趣一般”，23%的人“很有興趣”，25%的人“不感興趣”。在問到感覺難度較大的基礎/專業(yè)基礎課程時，89%的人選擇《模擬電子線路》，58%的人選擇《電路分析基礎》，46%的人選擇《信號與系統(tǒng)》。在問到比較感興趣的基礎/專業(yè)基礎課程時，38%的人選擇《高等數(shù)學》，37%的人選擇《數(shù)字電路》，32%的人選擇《大學物理》。65%的人對某些基礎課程難度較大的認識來源于“自學和學習后的體會”。在教師講授《信號與系統(tǒng)》課程時，68%的人希望“增加習題課和隨堂練習，考試前進行知識回顧和全面復習”，45%的人希望“多介紹與實際應用相關的背景知識，推導不必過細”。在被問到在《信號與系統(tǒng)》學習中課內(nèi)外所花時間的比例時，60%的人表示“課外花費時間較少”。在被問到哪種教學方式有助于更好掌握專業(yè)知識時，46%的人認為“教師應該安排更充實的課堂內(nèi)容，細細講授”，42%的人認為“教師提供參考資料和習題集，學生自學后答疑輔導”。在被問到課外學習中遇到問題如何解決時，50%的人表示“與同學討論，一起解決”，34%的人表示“自己找資料，獨立解決”。

經(jīng)過分析，我們認為：很多獨立學院的學生在大一學習《高等數(shù)學》課程時，由于不能較快適應大學的學習環(huán)境，掌握適當?shù)膶W習方法，導致《高等數(shù)學》沒有學好，基本概念不太清楚，基本理論和方法掌握不好，數(shù)學分析和應用能力較差。而《高等數(shù)學》是電子信息類專業(yè)的重要基礎課程，對后續(xù)課程影響較大。《信號與系統(tǒng)》課程涉及較多的數(shù)學知識、數(shù)學公式，定理較多，推導和證明較多，數(shù)學應用較多，數(shù)學基礎不好的同學往往感到學習吃力、公式物理意義不明、難以記憶，不少學生對此課程有怕學、厭學情緒，存在學不懂、理不清的困惑。

3 面向應用型人才培養(yǎng)的課程改革思路與舉措

根據(jù)對問卷調查表的結果分析，我們制定了課程改革思路：以提高學生應用能力為目標，圍繞教學大綱，適當調整教學內(nèi)容與授課計劃，積極研究現(xiàn)代教育理論，在教學中采用啟發(fā)式教學法，以多種方式加強師生互動，注重知識點的融會貫通，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。我們據(jù)此在教學中采取了相應的措施，取得了不錯的效果。

3.1 調整教學內(nèi)容，激發(fā)學習興趣

《信號與系統(tǒng)》課程的理論涉及范圍廣泛，內(nèi)容十分豐富。有些知識點的理論性較強，抽象且不易理解，處理不好會變成數(shù)學課。有些內(nèi)容相對陳舊，沒有體現(xiàn)學科發(fā)展的最新內(nèi)容，不能激發(fā)起學生的學習興趣[1]。因此，圍繞教學大綱，我們對教學內(nèi)容適當進行了增刪，相應地對授課計劃進行了微調，對現(xiàn)有課件進行了修訂。

在緒論部分我們增加了1學時的內(nèi)容，從通信技術的發(fā)展歷史講起，向學生介紹電報、電話的發(fā)明，無線通信、衛(wèi)星通信、光纖通信的發(fā)展，著重介紹了物聯(lián)網(wǎng)、云計算及第四代、第五代移動通信等通信新技術的發(fā)展和應用前景，告訴學生這些技術都要用到《信號與系統(tǒng)》課程的理論，激發(fā)起同學們的學習興趣。

在介紹傅里葉變換的應用時，我們增加了對認知無線電、軟件無線電、壓縮感知、頻譜聚合等新技術的介紹，讓同學們了解學科發(fā)展的前沿動態(tài)，為后續(xù)課程的學習做好鋪墊。

3.2 改革教學方法，注重能力培養(yǎng)

在教學中，我們采用啟發(fā)式教學法，以學生為中心，教師發(fā)揮組織者、指導者的作用，以多種方式加強師生互動，重視對學生自主學習、自主探究能力的培養(yǎng)，進行學研并重的教學探索[2]。

在教學中，我們注意設計一些課堂問題進行提問，并請同學們展開討論，鞏固對知識點的理解。例如，在進行單邊拉普拉斯變換性質講解時，提問在運用時移性時為何t0必須大于0？在運用比例性時為何a必須大于0？在用拉普拉斯變換求解零輸入響應時為何要注明t≥0？其實這些問題在書上均有現(xiàn)成答案，但是很多同學往往忽視對問題的理解，只知道機械地記憶和生搬硬套，造成對知識點理解不全面透徹，在實際運用時出現(xiàn)問題。通過討論，類似這樣的問題同學們都能做到知其所以然。

在教學中，我們注意發(fā)揮學生的主觀能動性，給同學們?nèi)?、五分鐘的時間，請他們走上講臺就某個話題進行交流和討論，目的是引導學生從中學的“要我學”轉變到大學的“我要學”，發(fā)揮學生的學習積極性和主動性，從“學會”轉變到“會學”。我們設計的話題范圍很廣，內(nèi)容緊密圍繞課程教學。例如，結合課程中出現(xiàn)的傅里葉、拉普拉斯、希爾伯特、歐拉、奈奎斯特等科學家，請同學們查找資料，介紹他們的生平和主要貢獻；結合課程中出現(xiàn)的白色頻譜、數(shù)字角頻率等概念，請同學們形象地做出解釋；結合課程中出現(xiàn)的周期信號頻譜特點，請同學們通過仿真，討論矩形脈沖周期T和脈寬τ改變對頻譜的影響。同學們對這種形式的交流積極性很高，課后認真學習理論知識、上網(wǎng)查找資料并準備答案、精心設計演講提綱并制作PPT，在能力培養(yǎng)上得到了鍛煉。

3.3 強化物理意義，淡化數(shù)學推導

很多同學在學習信號課程時把相當一部分精力放在數(shù)學概念和推導的理解上，由于部分同學先修課程《高等數(shù)學》基礎打得不牢，往往看不懂、弄不清數(shù)學模型和數(shù)學公式。因此，在課堂教學中我們把重點放在數(shù)學推導背后的物理意義的理解上，同時強調學生要能靈活應用結論性的公式、方法解決工程實際問題。我們注意淡化數(shù)學推導，但并不淡忘數(shù)學知識。在講解分部積分、變上限積分、微分方程求解等內(nèi)容時，通過簡明扼要回顧高等數(shù)學相關知識，幫助學生提高應用已學數(shù)學知識解決問題的能力。

結束語

獨立學院的學生有其自身特點，需要因材施教，提高培養(yǎng)質量。通過近年來對《信號與系統(tǒng)》課程的改革，學生普遍反映學習興趣、學習成績和應用能力得到了提高，我們的教學改革達到了良好的效果。

［1］周波，陸音.新形勢下“信號與系統(tǒng)”課程的改革與建設[J].科技信息,2009,31:4－46.

［2］陸音，解培中.“信號與系統(tǒng)”課內(nèi)外一體教學模式研究[J].科技信息,2011,33:8,34.